آموزش شبیه سازی ارتعاشات در ABAQUS (هوافضا)

واژه ارتعاشات و مصداق ها و کاربردهای آن در صنایع مختلف تقریبا برای همه شناخته شده است. یکی از کاربردهای تحلیل ارتعاشات که معمولا در منابع آموزشی مطرح می شود، فرکانس طبیعی است که مثال آن در طراحی فیکسچرهای ارتعاشات مبحث فرکانس طبیعی خیلی اهمیت دارد زیرا که باید از پدیده تشدید (رزونانس ) اجتناب کنیم. موضوع پرکاربرد بعدی بررسی انواع تحریک در ارتعاشات است. مثلا تحریکی را در نظر بگیرید که دامنه شتاب ثابت باشد ولی فرکانس متغیر باشد مثل جاروب سینوسی یا حتی پیچیده تر، هم دامنه هم فرکانس متغیر باشد. مثل حالتی که سوار بر اتومبیل هستید سرعت، مسیر، میزان بار وارد بر اتومبیل (به ولسطه تغییر تعداد نفرات)، میزان باد لاستیک ها و ..... همه باعث می شود نوع ارتعاش وارد بر قطعات خودرو هم از نظر دامنه و هم فرکانس متغیر باشد که پدیده random vibration نامیده می شود.

علاوه بر مسائل ارتعاشی که در همه حوزه های مهندسی با آن ها مواجه هستیم، موضوعاتی از ارتعاشات به طور خاص در مهندسی هوافضا دارای اهمیت هستند. به طور مثال تحلیل ارتعاشات بال هواپیماها در شرایط پروازی متفاوت، ارتعاشات وارد به کابین مسافران و خلبان در حین پرواز، تحلیل ارتعاشات پره های توربین و سایر بخش های دوار موتورهای جت، ارزیابی ارتعاشات انتقالی به سازه ماهواره و زیرسیستم های آن، بررسی وضعیت یک ماهواره بر در معرض ارتعاشات، شبیه سازی و تحلیل فرکانس های طبیعی  سیستم های پیشران مایع و ..... از موارد چالشی هستند که اغلب مورد تحقیق و بررسی و شبیه سازی قرار میگیرند.

شبیه سازی و تحلیل ارتعاشات به کمک ابزارهای مختلفی قابل انجام است اما از آنجا که نرم افزار آباکوس (ABAQUS) محصول شرکت Dassault Systemes یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای تحلیلی برپایه ی المان محدود است، اغلب مهندسان هوافضا، مکانیک، عمران، پزشکی، مواد و .... به کار با آباکوس روی آورده اند.